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[声卡] 3D 音频 API 技术

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发表于 2008-2-22 16:26:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
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  PC机上显卡更新的速度有目共睹,各种类型的显卡轮番登场,吸引了我们太多的注意。作为多媒体电脑标志的声卡,相对而言就显得格外平静。然而,在显卡大战的硝烟中,声卡的技术和功能也有了很大的进步,音质同影像一样,再次成为了人们追求完美的目标。和显卡一样,声卡的发展道路上最重要的里程碑也是从2D到3D的转变。5 m4 W7 u0 Z$ T1 l

! H$ R, P5 I) Z: O+ _0 v& \+ {  
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' W6 z9 N6 t- I/ Q. R' d& X$ i  在一向讲究软硬兼施的PC界,多声道音频的实现自然是少不了软件算法的控制过程。因此,3D音频API就扮演了重要的接口角色。当然,有些API还包含了具体算法。这些API与3D图形程序接口,统称为3D API(Application Program Interface),即3D应用程序接口。对于支持3D定位技术的新一代声卡而言,算法往往决定了其定位及其它效果的优劣,因此我们有必要对它们的编程接口有一些简单的了解。' @+ x8 A  j2 G7 T& j/ F
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$ I8 N/ u* W: n6 E2 N  音频API种类繁多,目前各种游戏可以使用的API和3D技术大体上有:A3D、DirectSound 3D(DS3D)、EAX、Sensaura 3D、Q3D、9-IAS等等。不同的声卡硬件和不同的游戏往往支持多种不同的API和3D技术,这主要取决于声卡所采用的音效芯片的类型。
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9 P% X- H: Y: g! [5 p* h9 u) j  DirectSound 3D
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, l! O1 n9 W" _. k8 q5 d  它是DirectX中的一个组件,是Microsoft公司专为游戏开发的API,得益于DirectX的不断发展和完善,DS3D 得到了众多声卡厂商的支持。DS3D的作用在于帮助开发者定义声音在3D空间中的定位和声响,然后把它交给与DS3D兼容的声卡,让他们用各种算法去实现。定位声音的效果好坏实际上取决于声卡所采用的算法。
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  Aureal 3D( r, ~8 [# v& V/ r) |$ Z

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  简称A3D, 是由大名鼎鼎的Aureal Semiconductor公司开发的新型3D音效定位技术,使用这一技术的应用程序(通常是游戏)可以根据用户的选择而决定音效的变化,而且可以只用一对普通的音箱或耳机来实现,产生围绕听者的3D精确定位音效。# o' Z, H  a# X

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7 G5 z  S" E8 p9 }# z1 P( M5 K  Aureal 推出的最新一代3D定位音效标准A3D 2.0,还支持对音效48KHz频谱的3D处理,另外一项关键的进步是采用了实时声学反射、回音和阻塞渲染技术在内的声波追踪(Wavetracing)技术。声学环境的几何描述和墙面的材质特性都可在新的A3D2.0的API中反映出来。! E# H( @: I2 f6 l

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  EAX
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: ?" p# x7 f# S& t6 }7 j' _+ P  就是环境音效扩展集(Environmental Audio Extensions)。它的本质是一种依赖于Microsoft的DirectSound3D的开放API,任何人都可以使用这一接口来开发或者在自己的软硬产品中加入对EAX的支持。在最新发布的EAX3.0中,加入了功能强大、简单易用的可以为每一个单独音源做反射和混响控制、局限反射群等特效设计工具,并为开发者公开了全部的环境音效参数,这对电脑音乐迷具有很大的帮助。. ]; E5 R, g2 a& Q# W' }5 m

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  Sensaura/ E% j, a% |% c  M
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  支持DS3D,并且在它们的DS3D驱动程序中包含了一个Voice Manager。开发者可以用来选择最重要的音源使用3D模式,而其余的使用立体声模式。Sensaura也支持EAX,并已为一些声卡(如Yamaha的WaveForce)发布了EAX驱动程序。
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  Sensaura还为解决当前的HRTE(Head-Related-Transfer-Function)不能很好解决听者在1m范围内定位声音的问题而开发了名为MacroFX的新技术。! i, ]6 E1 Z8 O! `/ D) H

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  Qsound: U4 l3 V; X8 U2 K7 C
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% [$ w. Z- N, l  B. y% E1 z5 c. g  和Sensaura一样,只提供音效技术,它推出的Q3D技术同样可以用两个喇叭或耳机产生3D音效。使用Q3D技术的声卡支持DS3D、EAX和A3D 1.X(像Greative和Sensaura一样,A3D的调用被转化为DS3D调用)。Q3D并不仅使用于游戏,事实上,Qsound用Q3D技术产生了一种杜比认证的虚拟多通道技术-Qsurround,这项技术在家电产品上得到使用。
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4 x, Z( g9 q; q; ^- l  上面这么多的API和技术,它们各有特点,这样就必须针对不同的系统和API编写多套代码,IAS(Interactive Around-Sound)就是针对这个特点而形成的。" v' c$ P* V% h2 \+ n* V

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! v& Q" @/ Q! o5 l  IAS是Extreme Audio Reality Inc公司开发的专利音频技术,这个技术能测试系统硬件,管理所有的音效平台需要,因而开发者可以只写一套音效代码,所有基于Windows 95的音频硬件将通过同样的编程界面来获得支持。IAS 提供了DS3D支持和其它环绕声的执行程序。0 z: B" }8 |/ X: D. y

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  和3D显卡一样,3D声卡的作用也将越来越明显,更多的用户将被3D声卡的魅力所感动,在我们“大饱眼福”的同时,也来关心一下自己的耳朵吧。
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